1955-2017年陕西省极端气温事件时空变化特征

为了深入认识气候变暖背景下陕西省极端气温事件变化规律,根据陕西省1955—2017年20个气象站逐日最高和最低气温资料,利用软件RClimDex(1.0)计算10种极端气温指数,辅以线性拟合、M-K突变和累积距平、相关分析等方法,分析了陕西省极端气温时空变化特征。结果表明:(1)近63 a陕西省极端最高气温、极端最低气温及表征暖指数的夏日、热夜、暖昼和暖夜日数均呈增加趋势,表征冷指数的霜冻、冰冻、冷昼和冷夜日数呈显著减少趋势,多数极端气温指数突变年份集中在20世纪90年代中后期—21世纪初。(2)空间上,极值指数和表征极端气温暖指数在多数站点呈增加趋势,表征极端气温冷指数在多数站点呈减少趋势;镇安、定边和铜川站的各指数倾向率变幅最为明显。(3)近63 a来陕西省白昼增温幅度低于夜间增温幅度,暖夜日数上升趋势快于暖昼,冷昼日数下降趋势快于冷夜,存在气温昼夜指数变化的不对称性。陕西省极端气温事件主要受日最高、最低温升高的影响,而日最高温的上升对各指数影响更为明显。

1960年-2020年陕西省石泉县旅游气候舒适度研究

基于1960年-2020年石泉县的日气象数据,利用黄金分割法构建人体舒适度指数进行气候舒适度分析,并利用通径分析探讨影响人体舒适度的主要因素。结果表明石泉县气候宜人,四季均有广义舒适日;广义舒适日数最多(154 d),分布于4月-10月份;冷不舒适日数次之(141 d),主要出现在1、2、3、11、12月份;热不舒服日数最少(70 d),主要出现在6月-8月;61年来广义舒适日数具有增加的趋势,广义不舒适日数则具有减少趋势。影响人体舒适度指数的因素首先是气温,其次是相对湿度,其他因素通过气温和相对湿度间接影响人体舒适度指数。

气候变化背景下1958-2017年陕西省0 cm地温时空变化特征

利用陕西省1958—2017年18个气象观测站逐月0 cm地温和气温数据,结合线性回归、Mann-Kendall非参数检验、空间插值等方法,分析了陕西省0 cm地温时空变化趋势。结果表明:(1)近60 a来,陕西省年及四季平均0 cm地温除夏季外均呈显著增加趋势(P<0.01),气候倾向率呈冬季[0.42℃·(10a)^(-1)]>春季[0.38℃·(10a)^(-1)]>年[0.27℃·(10a)^(-1)]>秋季[0.23℃·(10a)^(-1)]>夏季[0.07℃·(10a)^(-1)]的规律。(2)陕西省年和四季平均0 cm地温均发生突变增温,主要集中在20世纪90年代后期,地温突变后较之前升温幅度为春季>冬季>年>夏季>秋季。(3)陕西省年及四季平均0 cm地温均表现为“南高北低”的空间分布特征,所有气象站点年际、春季和冬季地温及33%的站点夏季地温、83%的站点秋季地温呈现显著上升趋势(P<0.05)。(4)陕西省年及四季地气温差除夏季外均呈上升趋势,其中气候倾向率呈冬季[0.17℃·(10a)^(-1)]>春季[0.1℃·(10a)^(-1),P<0.01]>年均[0.07℃·(10a)^(-1),P<0.01]>秋季[0.02℃·(10a)^(-1)]>夏季[-0.01℃·(10a)^(-1)]的规律。(5)陕西省近60 a年均温及四季气温与0 cm地温均呈显著正相关关系,其显著性呈现秋季>春季>年>夏季>冬季的特点。

气候变暖背景下汉江流域降水和气温时空变化特征

为探究气候变暖背景下汉江流域降水和气温的时空发展规律,基于汉江流域及其周边地区29个气象站点逐日降水(P_(re))、最高气温(T_(max))、最低气温(T_(min))和平均气温(T_(ave))的观测资料,利用线性拟合、Mann-Kendall突变检验和空间插值等方法,分析1960~2019年汉江流域降水和气温的时空变化特征,以及对变暖停滞现象(Hiatus)的响应。结果表明:①在全球变暖背景下,汉江流域气候表现出降水不显著减少(p>0.05)、气温显著上升(p<0.05)的暖干化趋势。1960~2019年汉江流域P_(re)变化幅度夏季(0.582 mm/a)>秋季(-0.477 mm/a)>春季(-0.403 mm/a)>全年(-0.184 mm/a)>冬季(0.125 mm/a);全年升温幅度呈T_(min)(0.028℃/a)>T_(max)(0.025℃/a)>T_(ave)(0.022℃/a),四季T_(max)、T_(min)和T_(ave)一致呈上升趋势,多数升温趋势通过了显著性检验(p<0.05),但升温幅度存在明显差异。②汉江流域全年和夏季P_(re)均未发生突变,春、秋季P_(re)在1970年代中后期发生突变下降,冬季P_(re)在1984年突变增加;除夏季T_(max)和T_(ave)外,其余时序气温集中在1990年代中后期至2000年代前期发生了突变上升。③汉江流域全年P_(re)自东南向北递减,四季P_(re)空间分布规律各异,全年和四季T_(max)、T_(min)和T_(ave)皆自南向北递减;全年及四季P_(re)、T_(max)、T_(min)和T_(ave)变化趋势具有较强的空间异质性。④1998~2012年汉江流域出现Hiatus现象,尤其以冬季最为明显;停滞后春夏季快速增温,秋冬季依旧呈降温趋势。研究成果对于制定汉江流域防灾减灾、供水保障应对策略具有重要的科学意义。

1960—2019年安康市气候季节及不同等级积温变化特征

揭示气候变暖背景下安康市气候季节、积温等气温指标的变化特征,为区域人类活动适应气候变化、调整农业生产提供科学依据。基于安康站1960—2019年逐日平均气温数据,利用5 d滑动平均、线性拟合等方法,探讨安康市气候季节和不同等级积温(≥5℃、≥10℃、≥15℃、≥20℃)的初日、持续日数和气(积)温的时序变化规律。结果表明:(1)1960—2019年安康年均气温以0.012℃·a^(-1)的速率显著上升(P<0.01),并在1997年发生升温突变;气候季节和不同等级积温的初日、持续日数等气温指标的年代际变化特征各异。(2)1960—2019年安康气候季节平均气温均呈不显著微弱上升趋势,其中以春季(0.012℃·a^(-1))增温幅度最大;春季的初日(持续日数)显著提前(增加),夏、秋和冬季一致表现为初日不显著推迟、持续日数不断缩短的趋势,其中推迟(缩短)程度以夏(秋)季最为突出。(4)1960—2019年安康≥5℃、≥10℃、≥15℃和≥20℃积温一致表现出初(终)日提前(推迟)、持续日数和活动积温增加的趋势。其中以≥15℃积温的初日、持续日数和活动积温提前(增加)最多,终日以≥10℃积温推迟最为明显。因此,安康市气候季节和积温对全球气候变暖现象响应明显。

旬阳市植烟土壤主要肥力指标特征及适宜性评价

为研究旬阳市植烟土壤主要肥力指标水平、空间分布特征及综合适宜性,采集125份土壤样本,检测pH、碱解氮、有效磷、有机质和速效钾含量,采用模糊数学隶属函数、主成分分析法、聚类分析法、土壤肥力指标法对土壤主要肥力指标含量、分布特征和适宜性进行评价。结果表明,旬阳市土壤pH值在5.52~7.23,空间分布整体以中性偏弱碱为主,适宜区主要分布于东部、南部和西部,面积占66.52%;碱解氮含量在6~536 mg/kg,平均值为100.92 mg/kg,空间分布整体偏低,偏低区面积占81.95%,适宜区面积占17.51%,成斑块状主要分布于西部、中南部和东部;有效磷含量在5.87~743.06 mg/kg,平均值为46.01 mg/kg,空间分布整体偏高,偏高区面积占98.4%,适宜区分布于西部和中部,面积占1.48%;有机质含量在1.61~30.16 g/kg,平均值为11.61 g/kg,空间分布整体偏低,含量很低面积占40.58%,适宜区面积占0.27%,主要以斑点状分布;速效钾含量在2~542 mg/kg,平均值为162.72 mg/kg,空间分布以适宜和偏低为主,适宜区分布于北部及东南部,面积占51.14%。旬阳市植烟土壤适宜性等级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级,分别占1.68%、89.07%、9.52%,土壤肥力属于偏上水平,适宜烟草种植;在种植过程中应遵循“控磷,固钾、补氮、补充有机质”的原则,精准合理调整施肥比例,注重腐熟有机肥和氮肥的施用,控制磷肥的使用。

安康城市绿地乔木物种组成及多样性调查

城市绿地物种组成及多样性保护,对城市生态环境建设及维持其生态系统服务功能具有重要意义。文章对安康市公园、广场和附属绿地中8个代表性城市绿地的乔木物种进行调查,统计和分析了主要城市绿地的树种组成、重要值及多样性。结果表明:安康市城市绿地乔木共40科77属100种,以香樟、紫薇、桂花为优势树种,且具有较高的重要值;各城市绿地相似性系数为0.26~0.54;从调查样地看,以校园绿地(A6和A7)乔木物种多样性最高,安康大道(A8)则最低,其他居中;但从绿地类型看,Margalef丰富度指数为附属绿地(9.19)>公园绿地(7.15)>广场用地(6.24);Shannon-Wiener指数为公园绿地(3.24)>附属绿地(3.13)>广场用地(3.04);Simpson指数和Pielou均匀度指数均为公园绿地(0.79)>广场用地(0.78)>附属绿地(0.70)。

秦岭两种典型人工林不同密度时的枯落物持水功能差异

[目的]探究秦岭林区典型森林不同密度时的枯落物持水功能差异,为该区植被建设提供依据。[方法]在秦岭火地塘林区,选取油松林和锐齿栎林3个密度(低、中、高)的样地,利用室内浸水法、熵权法定量分析和综合评价枯落物层持水功能。[结果]①油松林、锐齿栎林枯落物层厚度分别变化在3.48~5.14 cm、6.54~9.48 cm,枯落物蓄积量均为中密度时最大,分别为9.09、5.61 t·hm^(-2),其中油松林枯落物蓄积量以半分解层为主(56.5%~60.55%),锐齿栎林以未分解层为主(63.58%~74.53%);②油松林枯落物的最大持水量在中密度最高(24.55 t·hm^(-2)),而锐齿栎林枯落物的最大持水量则在高密度时最大,达到17.8 t·hm^(-2);油松林和锐齿栎林枯落物吸持水分的主要贡献者分别为半分解层和未分解层;③枯落物的累积持水率在浸水后10 min内迅速增大,且锐齿栎林的增速大于油松林;枯落物吸水速率随浸水时间增加先快速降低后逐渐降低并趋于0;枯落物的持水率(量)、吸水速率与浸水时间分别呈较好的对数和幂函数关系。[结论]油松林半分解层和锐齿栎林未分解层枯落物的持水作用可以互补,其中锐齿栎林密度在725株·hm^(-2)时为最佳。建议营造松栎混交林,并且合理控制密度,以充分发挥其枯落物的水文功能。

石泉县土壤硒分布特征及环境效应

为探讨陕西省石泉县土壤硒含量水平、分布特征及环境效应,采集表层土壤样品和农副产品样品,检测硒含量,运用ArcGIS10.5软件绘制石泉县土壤硒含量分布图,分析土壤硒含量的分布特征及环境效应。结果表明:①石泉县土壤硒含量在0.009~6.63 mg/kg之间,均值0.53 mg/kg,变异系数1.64,变化幅度大,高于全国和陕西省土壤硒含量平均值,低于湖北恩施和陕西紫阳土壤硒含量均值,足硒和富硒土壤样本占51.32%。②石泉县土壤硒含量分布主要以足硒和富硒为主,面积占88.07%,硒缺乏和潜在硒不足土壤主要分布于北部和东部边缘,占11.91%,硒中毒土壤面积很小0.32 km^(2),占0.02%,成斑块状分布于后柳镇北部。③石泉县每人每日硒的摄入量为62μg,高于我国卫生行业标准中成年人每日对硒的平均需要量(50μg)和推荐摄入量(60μg),低于最高摄入量(400μg),摄入硒来源主要为饮用水和粮食,分别占48.39%、32.26%,水果、肉蛋摄入量较少。土壤中丰富的硒来源为居民提供了充足的硒摄入量。

2015年-2020年安康市空气质量演变特征及与气象因子的关系研究

基于2015年-2020年安康市的空气质量监测资料和气象数据,揭示了大气污染物的特征及其与气象因子的关系。结果表明安康的空气质量6年来发生显著改善,AQI由74降到52,以轻度污染为主;首要污染物为PM_(2.5)、PM_(10)和O_(3),且不同季节首要污染物不同,各污染质量浓度随着年际变化呈降低趋势,冬、春季污染较为严重,1月份污染最为严重;从气象因子看,除O_(3)外,各主要大气污染物的质量浓度与主要气象因子之间均存在负相关关系,特别冬、春季节的降水量在1 mm<R≤5 mm之间时,对PM_(2.5)、PM_(10)的去除能力较强,能够对该时期的大气改善具有重要的作用。

大气污染特征及相关气象因素分析——以2020年秦巴山区安康市为例

收集整理了2020年1月1日~12月31日安康市3个大气监测点的环境空气质量监测数据以及气象资料,分析探讨了秦巴山区城市大气污染变化特征及与气象因素的关系。结果表明,安康市的空气质量优良率可达94.7%,但以良的比例(51.5%)最高,首要污染物为PM_(2.5)、PM_(10)、O_(3)及三者的混合。冬季首要污染物以PM_(2.5)为主,春、秋季以PM_(10)和O_(3)为主,夏季以O_(3)为主。主要污染物浓度具有明显的月、季节变化特征,PM_(2.5)和PM_(10)平均浓度在冬季最高,特别是12月和1月。而O_(3)平均浓度在春季最高,特别是5月。各主要污染物存在质量浓度降低的周末效应。相对于市周边香溪洞区,安康市的大气质量还有待于改善。最后,PM_(2.5)和PM_(10)的浓度随着降水量和风速的增大呈明显的减小,而O_(3)的质量浓度则随降水量和风速增大有增大现象。主导风向为东风、东南风、南风和西风时,安康的空气质量较差,而北风、西北风时,空气质量则较好。

1960-2017年黄土高原不同等级降水日数和强度时空变化特征

降水日数及强度的变化特征研究对黄土高原应对气候变化及水资源开发利用具有重要的科学意义。利用1960-2017年黄土高原地区55个地面气象站逐日降水资料,分析了总降水和不同等级降水(小雨、中雨、大雨和暴雨)的日数、强度和降水量的时空变化规律,并量化各等级降水日数和强度对降水量增量的贡献。结果表明:(1)近58 a黄土高原地区不同等级降水日数和降水量,以及大雨和暴雨强度皆呈减少趋势,而总降水、小雨和中雨强度呈增加趋势,小雨日是黄土高原地区降水最主要的形式。(2)黄土高原地区总降水、小雨、中雨的降水日数和降水量及其变化趋势的空间分布格局基本一致,即总降水和小雨等级皆呈西南高、西北低,降幅呈南多北少格局;中雨等级自东南至西北方向递减,趋势呈南降北增的规律;大雨以上等级自东南至西北向递减,趋势呈中部增加、南北减少特征。各等级降水强度与对应降水量分布特征基本一致,但强度趋势的空间分布较为复杂。(3)黄土高原多数地区的降水量下降趋势是由降水日数的减少所致。降水日数趋势变化对降水增量起主要贡献的有总降水、小雨和中雨等级,空间格局呈南高北低特征;降水强度趋势变化对降水增量起主要贡献的仅有大雨以上等级,呈东北至西南方向高,而两侧低的空间特征。

四川省传统村落空间分布特征及影响因素

以226个四川省传统村落为研究对象,通过谷歌地球(Googol Earth)标定村落的经纬坐标,运用Arc GIS空间分析工具,分析四川省传统村落的地理空间分布特征,探讨影响传统村落空间分布的地形、坡向、流域、城市、交通、经济等因素.结果表明:1)四川省传统村落空间分布为集聚型,集中分布成都平原及川中丘陵地区,不同市州传统村落的空间分布类型、密度存在较大差异;2)传统村落主要分布在青藏高原东南缘的高海拔地区,多数传统村落向阳且沿河分布趋向明显;3)受快速发展的城市化冲击,四川省传统村落多在远离中心城市的边缘地区聚集;4)经济发展水平并不影响传统村落的留存,形成了经济落后型、经济发达型等村落集聚类型.

汉江上游不同林龄麻栎林枯落物的水文功能评价

麻栎林普遍存在于汉江上游,其涵养水源能力的发挥对维持汉江上游流域生态平衡具有重要的作用。于2020年12月对汉江上游天柱山3个不同林龄(15 a、25 a、33 a)的麻栎林样地进行了枯落物厚度和蓄积量调查,利用浸泡法测定了枯落物各水文功能指标,运用熵权法对3个林龄麻栎林枯落物的水源涵养能力进行了综合评价。结果表明:麻栎林枯落物总厚度在3.0—4.8 cm,蓄积量介于13.76—14.39 t·hm^(−2),二者在林龄之间差异不显著(P=0.591;P=0.993);不同林龄麻栎林内半分解层枯落物的瞬时持水量和吸水速率略大于未分解层的;二者的枯落物瞬时持水量均在10 min内快速增加,20 min后缓慢增加,其与浸泡时间呈对数关系,R^(2)为0.7646—0.9606;未分解层枯落物的瞬时持水量表现为15 a>33 a>25 a,而半分解层的则表现6 h之前25 a的略大于15 a的,之后二者的持水量几乎相等,但二者均大于33 a的;相应的不同林龄内未分解层和半分解的枯落物吸水速率均在20 min内很快降低,2 h之后吸水速率以接近0的趋势变小,其与浸泡时间呈幂函数关系,R2为0.9933—0.9943;未分解层的枯落物瞬时吸水速率表现为15 a>33 a>25 a,而半分解层的表现为25 a>15 a>33 a;不同林龄的枯落物自然持水率差异显著(P=0.017),总枯落物层、未分解层和半分解层的自然含水率的大小依次均为15 a>33 a>25 a,而自然持水量、最大持水量和最大持水率在林龄之间差异均不显著(P=0.508;P=0.428;P=0.997);不同林龄内枯落物最大拦蓄量介于21.22—26.03 t·hm^(−2),有效拦蓄量介于6.45—14.52 t·hm^(−2),二者在不同林龄之间差异不显著(P=0.331),主要受枯落物自然持水率影响;水源涵养能力综合评价大小依次为33 a(35.45)>25 a(34.10)>15 a(30.35)。

1960-2017年黄土高原昼夜降水变化特征

为了探究黄土高原气候暖干化背景下的昼夜降水变化规律,利用黄土高原55个气象观测站1960—2017年逐日降水数据,使用线性拟合和空间分析法研究了年际及雨季(5—10月)降水量、降水日数、降水强度及夜雨率等降水指标的变化特征。结果表明:(1)黄土高原历年和雨季的昼夜降水量、降水日数均呈下降趋势,降水强度则呈上升趋势。历年降水量和降水日数下降幅度高于雨季,降水强度上升幅度低于雨季。(2)黄土高原地区雨季昼夜降水指标的空间格局差异明显。雨季降水量和降水强度自东南向西北递减,昼降水日数呈西南和东北偏多、西北偏少,夜降水日数呈西南偏多、西北偏少的空间特征。(3)黄土高原历年及雨季的平均夜降水率分别为50.44%,50.34%。晋豫交界及六盘山以西区域夜雨率高于50%;陕西西部及中北部、内蒙包头至呼和浩特、祁连山以东等区域夜雨率呈上升趋势,山西中部及东北部、宁夏银川至内蒙鄂托克旗等区域下降趋势明显。综上,黄土高原地区未有明显的夜雨现象。

南水北调中线工程水源地生态补偿核算与可持续发展评价——以安康市为例

为缓解水源区与受水区利益分配不均的矛盾,促进水源区生态—经济—社会协调、健康、持续发展,在南水北调中线工程水源区安康市采用生态系统服务价值(ESV)法、比例法、总成本法和水资源价值法核算生态补偿价值,采用熵权—耦合协调度模型对生态—社会—经济复合系统的可持续发展能力进行评价。结果表明:(1)基于ESV补偿量875.24亿元,基于受水区经济可承受能力补偿量233.53亿元,基于水源区生态保护成本补偿量163.29亿元,基于水资源市场价值补偿量65.03亿元。(2)安康市2010—2020年生态—经济—社会子系统评价指数和耦合度均以2015年为节点,在2010—2015年呈下降趋势,2015年后呈上升趋势;2011—2015年处于过渡阶段,2016年开始处于协调阶段,发展向好。(3)综合考虑水源区和受水区双方的利益,建议以水源区涵养和生态保护成本与水资源价值均值114.16亿元作为补偿下限,以激励水源区保护生态环境的积极性,持续稳定地保障水量和水质;受水区经济可承受能力和ESV均值554.39亿元作为补偿上限,促使水源区生态—经济—社会系统更协调、健康、可持续发展。

1958—2017年汉江流域日照时数时空变化特征

根据1958—2017年汉江流域15个气象站日照时数的月值数据,利用线性方程拟合、异常特征分析、累积距平和M-K突变检验、空间分析等方法,分析了汉江流域日照时数的时空变化规律.结果表明:①1958—2017年汉江流域全年、夏、秋、冬季日照时数呈显著减少趋势,其气候倾向率为-54.93、-28.93、-14.30、-13.91 h/10 a,春季日照时数以2.98 h/10 a的速率呈不显著增加.②年日照时数异常偏多年份主要出现在20世纪60年代,异常偏少年份多出现在21世纪初期.春、秋、冬季以异常偏多年份为主,夏季以异常偏少年份为主.③全年、夏、秋、冬季日照时数分别在1980、1980、2006、1972年发生显著突变下降,春季未发生突变.④流域内全年及四季日照时数空间差异明显.全年、秋、冬季日照时数由南向北递增,春季东南低北部高,夏季中间高两端低.⑤流域大部分地区全年、四季日照时数均呈减少趋势,气候倾向率呈“中间增加,两端减少”的空间特征.

基于主成分回归和GM(1,1)模型的安康市耕地面积变化及预测分析

对陕西省安康市2010—2020年耕地面积动态变化进行定量评价,并运用主成分回归和GM(1,1)灰色预测模型对耕地面积变化进行预测分析。结果表明,安康市耕地面积在2010—2020年逐年减少,共减少15773 hm^(2)。主成分回归分析得出影响安康市耕地面积发生变化的主要因素为社会经济因素[常住人口、第一产业产值、第二产业产值、GDP(国内生产总值)、城镇化率、全社会固定资产投资增长率和财政收入];GM(1,1)模型预测安康市的耕地面积于2024年将减少至355269.4 hm^(2)。在经济快速发展、城镇不断扩展、常住人口增加的背景下,耕地保护、土地整治工作刻不容缓。

岚皋县岩石、土壤和农产品中硒分布规律研究

【目的】探讨岚皋县岩石、土壤和农产品硒含量分布特征及其相互关系,揭示岚皋县岩石、土壤和农产品硒的分布规律。【方法】采集岚皋县岩石、土壤和农产品样本,测定样本中总硒含量。【结果】岚皋县岩石硒含量范围0.006~43.38 mg kg^(−1),均值4.15 mg kg^(−1),震旦系和寒武系地层岩石硒含量显著高于其他地层;土壤硒含量范围0.00007~33.4 mg kg^(−1),均值0.89 mg kg^(−1),76.08%的土壤面积达到富硒水平且表层土壤明显高于下层土壤;农产品硒含量范围0.0006~0.64mg kg^(−1),均值0.08 mg kg^(-1),其含量自大到小排列依次为其他植物(桑葚、香椿)、药用植物、水果及坚果、茶叶、粮食、魔芋和蔬菜。【结论】土壤硒对岩石硒的继承性良好,在相同硒含量水平的土壤上农产品硒含量按药用植物、水果及坚果、其他植物、粮食、茶叶、蔬菜和魔芋顺序依次下降,在富硒土壤生长的同一种类农产品硒含量均值高于生长于硒不足土壤上的该种农产品。